¿Qué son las reacciones de desplazamiento?

Una reacción de desplazamiento es aquella en la que un elemento o grupo es desplazado de un compuesto químico por otro elemento o grupo. En reacciones de desplazamiento único, el elemento más reactivo desplaza al menos reactivo. En las reacciones de doble desplazamiento, que suelen tener lugar entre soluciones acuosas de compuestos iónicos, los cationes cargados positivamente y los aniones cargados negativamente se intercambian. La reacción generalmente procede porque uno de los productos es insoluble y se precipita como un sólido o se desprende como un gas, o porque los reactivos son un ácido y una base, que siempre producirán una sal y agua.

Las reacciones de desplazamiento simple incluyen el reemplazo de un metal en una sal con un metal más reactivo. Por ejemplo, el hierro desplazará al cobre de una solución de sulfato de cobre porque es más reactivo: Fe + CuSO4 -> Cu + FeSO4. Este tipo de reacción se puede utilizar para el enchapado de metales.

Los metales que son más reactivos que el hidrógeno lo desplazarán de los ácidos. Por ejemplo, si se agrega zinc al ácido clorhídrico, la reacción producirá cloruro de zinc e hidrógeno, porque el zinc es más reactivo que el hidrógeno: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2. Los metales que son menos reactivos que el hidrógeno, por ejemplo, el cobre, el plomo, la plata y el oro, no lo desplazarán de un ácido.

La reacción de termita bien conocida, en la que se usa aluminio en polvo para desplazar un metal de un compuesto, normalmente un óxido, es un ejemplo de una reacción de desplazamiento entre sólidos. En su forma más común, el hierro se produce por la reacción del aluminio con el óxido de hierro III: Fe2O3 + 2Al -> 2Fe + Al2O3. Se genera tanto calor que el hierro se libera como un líquido candente; a veces se utiliza como método para soldar vías de ferrocarril rotas.

Las reacciones de desplazamiento entre no metales también son comunes. Un ejemplo es el desplazamiento del yodo de una sal de yoduro por cloro. El cloro es más reactivo que el yodo, por lo que si se burbujea cloro gaseoso en una solución de yoduro de sodio, desplazará el yodo: 2NaI + Cl2 -> 2NaCl + I2. Este método se utiliza para la producción industrial de yodo.

Un ejemplo de doble desplazamiento es la reacción de soluciones de cloruro de bario y sulfato de sodio. Cuando se mezclan, reaccionan para producir cloruro de sodio y sulfato de bario. Este último es insoluble y forma un precipitado: BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 + 2NaCl. Por tanto, la solución de cloruro de bario se puede utilizar para analizar los iones sulfato.
Las reacciones ácido-base son otra forma de doble desplazamiento. También se conocen como reacciones de neutralización. Por ejemplo, el ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio reaccionarán para producir cloruro de sodio y agua: HCl + NaOH -> NaCl + H2O.